EP2948333A1 - Verfahren, vorrichtung und system zum betreiben einer fahrzeugkomponente eines fahrzeugs in abhängigkeit eines sicherheitszustands des fahrzeugs - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und system zum betreiben einer fahrzeugkomponente eines fahrzeugs in abhängigkeit eines sicherheitszustands des fahrzeugs

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EP2948333A1
EP2948333A1 EP14702443.4A EP14702443A EP2948333A1 EP 2948333 A1 EP2948333 A1 EP 2948333A1 EP 14702443 A EP14702443 A EP 14702443A EP 2948333 A1 EP2948333 A1 EP 2948333A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a vehicle component of a vehicle by means of a control device as a function of an assessable at specifiable times safety status of the vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a control device for carrying out the method and a safety system with such a control device.
  • sensors are provided in the vehicle or directly on the battery, by means of which it can be detected whether an external load on the vehicle or the battery acting load exceeds a critical threshold, and then turn off the battery.
  • the German patent application DE 10 2010 054 463 A1 shows a vehicle battery with an electronic sensor having a position sensor for detecting a tilt angle of the vehicle and / or an acceleration sensor for detecting an acceleration acting on the vehicle, in particular in all three spatial axes, and / or a
  • CONFIRMATION COPY Yaw rate sensor for detecting a rotation angle of the vehicle, wherein the vehicle battery can be switched off voltage when exceeding a respective threshold value, and wherein the sensor is arranged on the battery, so that damage to the battery can also be detected autonomously, eg during handling the battery for mounting, and the battery can also be disconnected autonomously de-energized when it is not yet mounted in the vehicle.
  • the European patent application EP 0 322 599 A1 shows a safety device in a motor vehicle, which is designed to detect an accident situation in all three spatial directions and to shut off an internal combustion engine of the vehicle, the vehicle against displacement by engaging a parking brake secure and switch off the vehicle.
  • the European patent application EP 1 683 698 A2 shows a safety system for controlling vehicle components of a vehicle with an electric motor in the event of an accident, in particular also in hybrid vehicles, wherein voltage sensors or acceleration sensors are provided, which are arranged redundantly in the pair close to each other and are designed, respectively to deliver a collision signal to a computing unit, which evaluates a collision state based on at least two collision signals and, if necessary, a shutdown of vehicle components, in particular the electric motor causes, the acceleration sensors capture acceleration in the direction of travel and one of the acceleration sensors eg may correspond to an airbag acceleration sensor, and due to the redundancy of the sensors, a faulty control of the vehicle components can be excluded.
  • the US patent US 5,389,824 shows a system for switching off a power supply of an electric drive in an electrically driven vehicle, wherein a plurality of unidirectionally measuring acceleration sensors can be provided, which are coupled to an evaluation device and generate signals for certain acceleration values according to a probable accident state transmit the evaluation device, so that the electric drive can be switched off by means of a circuit breaker, and wherein for switching off also a driving condition of the vehicle, in particular In particular, a speed relative to an obstacle, with regard to a risk of collision can be considered.
  • This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a control device and a safety system having the features of the respective independent patent claim.
  • the invention is based on a method for operating a vehicle component of a vehicle by means of a control device as a function of a safety state of the vehicle which can be evaluated at predefinable times, the safety state being either "vehicle component safe” or “vehicle component or vehicle component unsafe”, with the steps:
  • step d) evaluating the safety state by means of the control device; and e) depending on the safety status evaluated in step d): operating the vehicle component by means of the control device.
  • the mentioned steps are further developed in that the acquisition of the respective measured value in step a) takes place with respect to a fixed spatial direction by detecting an effect on the vehicle with respect to a z-direction parallel to a vertical axis of the vehicle,
  • step c) takes place with respect to a position of the respective sensor device on the vehicle by combining position data for the respective position with the respective measured value, wherein it is checked whether the respective measured value is above a predefinable threshold value for a load of the vehicle component lies in the z-direction.
  • evaluating an action in the z-direction it is also possible, for example, to identify so-called under-riders, eg curbs, bollards, speed limitation thresholds, stones, in particular on country lanes, which are usually disregarded in the case of previously known vehicle safety systems.
  • the vehicle component is a high-voltage battery.
  • acceleration sensors are already known which can record measured values in all three spatial directions, these sensors do not provide any possibility of detecting influences especially on the vehicle from below, and they are also not designed for accelerating the vehicle to a center of mass of the vehicle component.
  • the latter is inventively possible in that the position of the respective sensor device is taken into account, be it the position on the vehicle and / or the position relative to the vehicle component or directly to the vehicle component.
  • the step c) provided after the acquisition of a measured value may comprise generating measured value data in order to enable an analysis of the safety state to be carried out if force or pulse measurement values of sensors already implemented on the vehicle are detected and for the analysis of the Safety state should be used.
  • force or pulse measurement values of sensors already implemented on the vehicle are detected and for the analysis of the Safety state should be used.
  • strain gauges or structure-borne noise sensors can also be counted for such sensors.
  • an acceleration which can be more meaningful in the analysis of the safety state than the pulse values themselves can be determined from pulse measurement values with a time reference.
  • Generation of the measurement value data most meaningful for the analysis of the safety state can be carried out by the sensor devices themselves if they are able to convert between individual physical quantities or parameters, but it can also be performed by the control device, in particular so that already implemented sensors without retrofitting or reconfiguration can be used.
  • the generation of measured value data also requires that information about the absolute and / or relative position of the sensor devices be taken into account. This position can be used by the sensor device either be known or be transmitted, or the generation of measured value data takes place only in the control device in which all absolute / relative positions of the sensor devices can be stored.
  • the operation in step e) includes a switch-off of the vehicle component for the "vehicle insecure" safety state when the vehicle component is switched in.
  • the operation in a step e1) that is alternative to step e) can contribute to the "vehicle safe" safety state switched off vehicle component include switching on the vehicle component to make the vehicle in a changing state, the roadworthy again.
  • the sensor means e.g. Acceleration sensors, pressure sensors, force sensors, pulse sensors or structure-borne noise sensors can be used.
  • An action from below may e.g. be detected and evaluated via an acceleration in the z-direction, which is above a certain threshold, e.g. by overrunning a threshold or a curb too quickly.
  • the threshold is defined specifically with respect to the z-direction in order to extend the evaluation of the safety state of the vehicle with respect to the vertical axis, which is usually focused on the x-y plane.
  • Particularly relevant to vehicle safety is the detection of an impact from below on the vehicle, be it because the vehicle is being moved toward an object or because an object is being thrown against the vehicle from below.
  • Too great an impact on the vehicle or the vehicle component in the z-direction can also arise because the vehicle is driven too fast over a ramp, e.g. in the downward leading entrance to an underground car park, and that while the vehicle is seated. In this case, the acceleration acts downward, and there is a risk of contact of the vehicle with a threshold and thus possibly damaging the vehicle component.
  • an acceleration acting on the vehicle in the z-direction at the position of the sensor device can be evaluated in such a way that the acceleration on the vehicle Vehicle component at the position of the vehicle component acting resulting load is determined.
  • the vehicle component can still operated be as if the threshold would not be exceeded if it is determined from the two acceleration values and the positions of the sensor devices that the acceleration at the position of the vehicle component is below the threshold value.
  • the evaluation of the measurement results and the operation of the vehicle component can be made more practicable and also with improved accuracy.
  • at least two of the sensor devices are arranged on an underside of the vehicle, in particular in the direction of travel in front of and behind a center point of the vehicle component, at a certain distance relative to the vehicle component.
  • the position of a respective sensor device is preferably defined by a distance of the respective sensor device in the direction of travel corresponding to an x-direction to a center point of the vehicle component.
  • different security parameters or sensor sizes are combined so that both e.g. Acceleration readings as well as pressure readings can be captured and evaluated.
  • at least two different measured variables are detected in the same position in at least one of the sensor positions, e.g. an acceleration and a force or a pressure.
  • the safety state can be defined via at least one safety parameter.
  • the evaluation of the safety state by determining a value of the safety parameter thereby implies the position-related analysis of the effect on the vehicle as a function of the safety parameter.
  • a sensor device arranged far away from the vehicle component supplies an acceleration value, which without position reference still has no significance for the acceleration acting on the vehicle component. If, however, a deformation is recorded on a support structure on which the vehicle component is also is fastened, then the position of the sensor device is not of the same importance, and the measured value can be used directly without consideration of the position under certain circumstances.
  • the measured value data can correspond to the measured value itself. Nonetheless, a differentiation can also be made here, at least to the effect that the threshold value is defined as a function of the position of the deformation sensor, that is, for example, at a large distance, a lower threshold than at a small distance.
  • the definition of the threshold values is to be defined with regard to the type, the material, the load capacity, etc. of the supporting structure, that is, taking into account the technical features of a particular vehicle.
  • a measured value for a driving state parameter for evaluating a driving state of the vehicle is preferably detected, wherein the threshold value is a threshold value related to the driving state.
  • the threshold value is a threshold value related to the driving state.
  • the threshold value can be read out from a table which is specific in particular for a respective vehicle component or can be freely defined as a function of the driving condition, for example as a function of the vehicle speed, the ambient temperature and / or the temperature of the vehicle component, or of x and / or y.
  • Direction acting on the vehicle accelerations, or of a load ie a total weight of the vehicle. This can be avoided that the vehicle component is switched off too fast or too late. Because at a very high load of the vehicle, a certain acceleration in the z-direction already lead to contact with the ground and thus the risk of damage to a vehicle component, which are still damped by the spring-damper system of the vehicle in a barely loaded vehicle can.
  • the vehicle at high speed, the vehicle is sluggish (greater mass inertia) and a certain load or shock or acceleration in the z-direction may not be as well damped and / or cushioned as at a low speed. It is also to be expected that, at higher speeds, a certain acceleration in the z-direction will entail a greater potential for damage than with a given acceleration. struggle speed, just because in the event of a collision with an obstacle from below, the forces and impulses acting on the vehicle are greater. A ground contact at high speed, eg over 90 km / h, is expected to cause greater damage to the vehicle or the vehicle component than, for example, only 10 to 30 km / h.
  • the position data can be provided together with the measured values from the respective sensor device and supplied to the control device, they can optionally also be stored in the control device or a vehicle system and the measured values are then automatically assigned to the position data, in particular via the respective inputs which the sensor devices are coupled to the control device.
  • the position-related detection of the measured values also provides the advantage that existing sensor devices can be used for evaluating the safety state without having to rearrange them, ie even without having to arrange them directly on the vehicle component.
  • a security system can be provided which can be used for a large number of different vehicles or vehicle platforms without having to reconfigure in detail with regard to a specific arrangement of the vehicle component.
  • a vehicle battery may be arranged at different locations in a comparison between a plurality of vehicle types or configurations, without the security system having to be extensively adapted.
  • the evaluation of the safety status at predeterminable times can be done e.g. regularly after a predeterminable time interval, ie continuously, or only when the driving state changes, or optionally also in dependence of predefined speed thresholds of a driving speed.
  • the times may e.g. be predetermined by a clock of the control device. When setting the threshold value, this is preferably done when the driving state changes.
  • the predeterminable time interval can be selected to be particularly small if the driving state changes greatly.
  • the threshold value is also defined in relation to the detected measured variable.
  • the threshold value can take into account not only the position but also the detected variable: at a detected acceleration, it may be of greater importance how far away the sensor device is from the component to be monitored than with a detected force.
  • the threshold values may also differ from one another when the sensor devices are arranged in different positions on the underside of the vehicle component, in particular in the case where the vehicle components are differently sensitive with respect to the force effect at different locations.
  • a consideration of the vehicle speed provides the advantage that it can be better recognized whether an action in the z-direction on a driving condition (eg, a movement of the vehicle when passing quickly through a depression) or on an action from below, eg an actual contact by an obstacle, for example in the evaluation of acceleration measured values.
  • a driving condition eg, a movement of the vehicle when passing quickly through a depression
  • an action from below eg an actual contact by an obstacle, for example in the evaluation of acceleration measured values.
  • a certain acceleration in the z-direction can already be synonymous with an action from below, whereas at low speeds
  • Contact with an obstacle is not necessarily present, in particular due to the more effective spring and / or damping effect of the suspension of the vehicle.
  • the vehicle component may, for example, be more sensitive in an activated operating state than in a switched-off operating state, or be particularly sensitive depending on a specific operating temperature or its operating hours.
  • the threshold value is determined by an amount for a force acting on the vehicle component, in particular from below, in the z direction and / or by an amount for one, in particular from below, in the z direction to the vehicle component defined impulse, wherein the force and / or the pulse is preferably detected in at least two positions by a respective arranged on a bottom of the vehicle and / or the vehicle component sensor device.
  • so-called lower driver can be detected and evaluated, i. Collisions from below, e.g. with a run over stone.
  • an effect by a bottom of the vehicle or the vehicle component abutting threshold can be well detected. Even a largely pulse-free action from below can be detected.
  • a largely pulse-free action can e.g. in connection with a repair of the vehicle when the vehicle is lifted by a jack, and the jack e.g. accidentally brought directly to the vehicle component and not on a support structure of the vehicle to the plant.
  • the safety parameter can also be defined via an acceleration acting on or in the vehicle against the z direction, ie via the acceleration values as such.
  • the operation in step e) for the safety state “vehicle or vehicle component uncertain" with the vehicle component switched on comprises switching off the vehicle component and switching on the vehicle component for the safety state "vehicle or vehicle component safe” when the vehicle component is switched off.
  • the vehicle can also be brought automatically into a roadworthy state again as soon as it is detected that an unsafe vehicle condition is not present (any more).
  • the vehicle component is a high-voltage battery which is coupled to an electric drive for driving the vehicle, wherein the high-voltage battery is operated as a function of directionally and positionally evaluated measured values of at least two sensor devices arranged on an underside of the vehicle are, in particular in the direction of travel before and / or behind a center or center of mass of the high-voltage battery at a predetermined distance to the center or center of mass.
  • the high-voltage battery is a high-voltage battery which is coupled to an electric drive for driving the vehicle, wherein the high-voltage battery is operated as a function of directionally and positionally evaluated measured values of at least two sensor devices arranged on an underside of the vehicle are, in particular in the direction of travel before and / or behind a center or center of mass of the high-voltage battery at a predetermined distance to the center or center of mass.
  • an action on the high-voltage battery can be detected directly, be it a sudden action or an increasing force without a strong pulse, which leads, for example, to a deformation of the high-voltage battery.
  • the plurality of sensor devices including an optional redundancy of the sensor devices (if different sensor devices each capture the same safety parameter), the detection can be done with good accuracy, and the evaluation of a punctiform impact, eg due to a run over stone, can be done more accurately.
  • a position-dependent evaluation can also be carried out.
  • the sensor devices detect, for example, an acceleration, it can be detected how a specific pulse on the high-voltage battery affects the center of gravity of the high-voltage battery and if the pulse can be damped, for example, by damped bearings of the high-voltage battery, in particular if it is only in an edge area on the high-voltage battery acts, or is already too high, especially because it acts precisely in the focus on the high-voltage battery.
  • a control device for operating a vehicle component of a vehicle as a function of a safety state of the vehicle that can be evaluated at predefinable times wherein the safety state is either "vehicle or vehicle component safe” or “vehicle or vehicle component unsafe”
  • the Control device with a switching device and with a plurality of sensor devices can be coupled, which are each designed to detect a measured value, and wherein the control device for evaluating the safety state from the respective measured value is formed
  • control device is designed to detect the measured value as a function of direction and with reference to position data of a respective sensor device on the vehicle and to check whether the measured value is above a threshold value for a load of the vehicle component with respect to a z-direction is parallel to a vertical axis of the vehicle.
  • a plurality of sensor devices each of which is designed to acquire a measured value
  • the sensor devices are coupled to the control device and configured to detect the respective measured value as a function of a defined spatial direction, by acting on the vehicle with respect to a z-direction parallel Is detected to a vertical axis of the vehicle, and wherein the sensor means are each adapted to detect the respective measured value in dependence of a position of the respective sensor device on the vehicle and output position data to the position of the respective sensor device;
  • a switching device coupled to the control device and the vehicle component
  • control device is designed to actuate the switching device as a function of the safety state, in particular to switch it on or off.
  • At least one of the sensor devices is a structure-borne sound sensor.
  • the structure-borne sound sensor has a piezoelectric element, which is mounted in particular in a damping mass, and the piezoelectric element is coupled to a surface of the vehicle component, in particular via a membrane.
  • the structure-borne sound sensor is provided at a lower to a floor on which the vehicle is standing or driving, facing surface of the vehicle component. In this way, an effect from below can be detected via the structure-borne noise, which is advantageous in particular with regard to the lightweight structures frequently used in connection with high-voltage batteries, in particular carbon fiber structures, since they pass sound well on account of their material properties (in particular hardness). The same applies to metallic structures.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a vehicle with a high-voltage battery, which has a safety system with a large number of sensors and a control device for carrying out a method according to an exemplary embodiment of the invention; a schematic side view of a vehicle with a high-voltage battery, which has a safety system with a plurality of integrated in the high-voltage battery sensors and a control device for carrying out a method according to an embodiment of the invention; in a schematic representation of the sequence of a method according to an embodiment of the invention for an on-vehicle component; and in a schematic representation of the sequence of a method according to an embodiment of the invention for a switched-off vehicle component.
  • the vehicle 1 shows a vehicle 1 with a drive 2 and a vehicle component 2 a coupled to the drive 2, here a high-voltage battery 2 a.
  • the vehicle 1 has a control device 10 which is coupled to the high-voltage battery 2 a as well as to a multiplicity of sensors 3, wherein each of the sensors 3 is designed to detect an acceleration at least in a z-direction according to the illustrated coordinate system, ie a vertical direction.
  • the control device 10 is coupled to a switching device 11 or has this as a component, and vehicle components 2, 2 a can be operated via the switching device.
  • the sensors 3 are designed to provide an acceleration tion in relation to all three spatial directions.
  • the control device 10 and the sensors 3 are part of a safety system 100 of the vehicle 1, by means of which it can be avoided that the high-voltage component 2 a remains active in an unsafe condition of the vehicle 1 or the high-voltage component 2 a.
  • the sensors 3 are all arranged on a lower side of the vehicle 1, which does not necessarily have to be the case. Rather, only a few of the sensors 3 may be provided on the underside of the vehicle.
  • the advantage of the arrangement on the underside of the vehicle 1 is e.g. in that sensors 3 can be used which, in addition to the acceleration, can also detect an (imminent) contact or collision of the underside with a stone or similar obstacle, in particular optically and also before a collision.
  • the control device 10 can cause a shutdown of the high-voltage battery 2 a before a collision.
  • the sensors 3 are arranged in front of and behind a center M of the high-voltage battery 2 a when viewed in the direction of travel.
  • the direction of travel here corresponds to a straight-ahead travel of the vehicle 1 in the x-direction, as shown.
  • the sensors 3 are each arranged at a defined distance from the center M, wherein the distance is identified by the reference symbol "d" as an example for one of the sensors 3.
  • the center M may also correspond to a center of mass of the vehicle component 2a. d "can be characterized on the one hand, the relative position with respect to the vehicle component 2a, on the other hand, the absolute position or the position relative to the vehicle, eg an on-board coordinate system.
  • the arrangement on the underside also has the advantage that an acceleration which acts on the vehicle 1 from below is not dampened by deforming structural components of the vehicle 1, but can be detected directly at the location of the action.
  • This makes it possible to operate the HV component 2a in a more precise manner, in particular as a function of a threshold value for the safety parameter, in particular for acceleration, which is predefined in particular for a specific HV component or variably fixed as a function of the driving state.
  • the sensors 3 may also be embodied as structure-borne sound sensors which produce a shock or a touch detect the vehicle underside with an obstacle and allow depending on the operation of the vehicle component 2a.
  • at least one sensor 3 is provided in the direction of travel before and optionally also behind the vehicle component 2 a on the underside of the vehicle 1.
  • the sensors 3 are integrated into the high-voltage battery 2 a, and they are at least partially arranged on an underside of the high-voltage battery 2 a.
  • a bottom impact e.g. a pulse, in particular an acceleration
  • a falsification of measured values can be excluded by the direct measurement within or in the edge region of the high-voltage battery 2a.
  • individual sensors 3 in the direction of travel are provided in front of and behind the high-voltage battery 2 a on the underside of the vehicle 1.
  • the sensors 3 provided in or on the high-voltage battery 2a are also arranged in front of and behind a center M of the high-voltage battery 2a in the direction of travel.
  • the sensors 3 are each arranged at a defined distance from the center M, wherein the distance is identified by the reference symbol "d" as an example for one of the sensors 3.
  • the control device 10 of the security system 100 is coupled to a switching device 11 or has it as a component on, and the switching device 11 vehicle components 2, 2 a can be operated.
  • FIG. 3 a shows a method for operating a switched-on vehicle component, which leads to switching off the vehicle component when the vehicle is in an unstable state.
  • a measured value for a safety parameter is detected by means of at least one sensor device of the vehicle.
  • the measured value data characterizing the measured value are generated by the sensor device, in particular a generation of a safety signal corresponding to the measured value by the sensor device.
  • the measured value data, in particular the at least one safety signal are transmitted to a control device.
  • the safety state is evaluated by determining a value of the safety parameter from the measured value data, in particular the at least one safety signal, by means of the control device.
  • a query is made as to whether the state of the In a fifth step e), depending on the safety status evaluated in step d), the vehicle component is switched off by means of the control device, wherein the measured value is detected and evaluated with respect to a z-direction and the safety state of the vehicle is evaluated at predeterminable times, in particular in real time, according to a defined driving threshold of the vehicle.
  • ⁇ br/> ⁇ br/> In FIG the method refers to an off-vehicle component and a query is made as to whether the condition of the vehicle is "safe" to cause the vehicle component to be turned on if affirmative.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente (2; 2a) eines Fahrzeugs (1) mittels einer Steuervorrichtung (10) in Abhängigkeit eines zu vorgebbaren Zeitpunkten auswertbaren Sicherheitszustands des Fahrzeugs, mit den Schritten: a) Erfassen eines jeweiligen Messwertes jeweils mittels mindestens einer mit der Steuervorrichtung (10) gekoppelten Sensoreinrichtung (3) des Fahrzeugs; b) Übermitteln des jeweiligen Messwerts an die Steuervorrichtung (10); c) Auswerten des jeweiligen Messwerts mittels der Steuervorrichtung (10); d) Auswerten des Sicherheitszustands mittels der Steuervorrichtung (10); e) in Abhängigkeit des im Schritt d) ausgewerteten Sicherheitszustands: Betreiben der Fahrzeugkomponente mittels der Steuervorrichtung (10); wobei das Erfassen des Messwertes in Schritt a) in Abhängigkeit einer festgelegten räumlichen Richtung und in Abhängigkeit einer Position der jeweiligen Sensoreinrichtung (3) an dem Fahrzeug erfolgt und geprüft wird, ob der jeweilige Messwert über einem vorgebbaren Schwellwert liegt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung (10) zum Ausführen des Verfahrens sowie ein Sicherheitssystem mit einer solchen Steuervorrichtung.

Description

Verfahren, Vorrichtung und System zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Sicherheitszustands des Fahrzeugs
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs mittels einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit eines zu vorgebbaren Zeitpunkten auswertbaren Sicherheitszustands des Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung zum Ausführen des Verfahrens sowie ein Sicherheitssystem mit einer solchen Steuervorrichtung.
In vielen Kraftfahrzeugen ist heutzutage zusätzlich zu einer Verbrennungskraftmaschine und/oder in Verbindung mit einem Elektromotor eine sehr leistungsstarke Hochvoltbatterie vorgesehen, die eine große Menge an elektrischer Energie speichern kann, und von welcher im Fall eines Unfalls des Fahrzeugs oder auch in anderen Situationen, in welchen auf die Hochvoltbatterie eine übermäßige Belastung einwirkt, ein großes Gefahrenpotential ausgehen kann, insbesondere in einem energetisch gut geladenen Zustand. Es ist daher aus Sicherheitsgründen erforderlich, die Hochvoltbatterie situationsbedingt abschalten zu können, z.B. um zu vermeiden, dass sie dauerhaft Schaden nimmt oder sich entzündet oder auf sonstige Weise nachteilig auf andere Komponenten des Fahrzeugs einwirkt. Hierzu werden Sensoren im Fahrzeug oder auch direkt an der Batterie vorgesehen, mittels welchen er- fasst werden kann, ob eine von außen auf das Fahrzeug bzw. die Batterie einwirkende Belastung einen kritischen Schwellwert überschreitet, um dann die Batterie abzuschalten. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2010 054 463 A1 zeigt eine Fahrzeugbatterie mit einem elektronischen Sensor, der eine Lagesensorik zur Erfassung eines Neigungswinkels des Fahrzeugs und/oder einen Beschleunigungssensor zur Erfassung einer auf das Fahrzeug wirkenden Beschleunigung, insbesondere in allen drei Raumachsen, und/oder eine
BESTÄTIGUNGSKOPIE Drehratensensorik zur Erfassung eines Drehwinkels des Fahrzeugs aufweist, wobei die Fahrzeugbatterie bei Überschreiten eines jeweiligen Schwellwertes spannungsfrei geschaltet werden kann, und wobei der Sensor an der Batterie angeordnet ist, so dass eine Schädigung der Batterie auch autonom er- fasst werden kann, z.B. bei der Handhabung der Batterie zwecks Montage, und die Batterie auch autonom spannungsfrei geschaltet werden kann, wenn sie noch nicht in dem Fahrzeug montiert ist.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 322 599 A1 zeigt eine Sicherheits- einrichtung in einem Kraftfahrzeug, welche dazu ausgebildet ist, auf Grundlage von Beschleunigungsmesswerten in allen drei Raumrichtungen eine Unfallsituation zu erkennen und einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs abzustellen, das Fahrzeug gegen Verlagerung durch Einlegen einer Feststellbremse zu sichern und das Fahrzeug stromlos zu schalten.
Die europäische Patentanmeldung EP 1 683 698 A2 zeigt ein Sicherheitssystem zum Steuern von Fahrzeugkomponenten eines Fahrzeugs mit Elektromotor im Falle eines Unfalls, insbesondere auch bei Hybridfahrzeugen, wobei Spannungssensoren oder Beschleunigungssensoren vorgesehen sind, die im Paar redundant nahe zueinander angeordnet sind und dazu ausgebildet sind, jeweils ein Kollisionssignal an eine Recheneinheit zu liefern, welche auf Grundlage mindestens zweier Kollisionssignale einen Kollisionszustand auswertet und bei Bedarf eine Abschaltung von Fahrzeugkomponenten, insbesondere dem Elektromotor, herbeiführt, wobei die Beschleu- nigungssensoren eine Beschleunigung in Fahrtrichtung erfassen und einer der Beschleunigungssensoren z.B. einem Airbag-Beschleunigungssensor entsprechen kann, und wobei aufgrund der Redundanz der Sensoren eine fehlerhafte Steuerung der Fahrzeugkomponenten ausgeschlossen werden kann.
Die amerikanische Patentschrift US 5,389,824 zeigt ein System zum Abschalten einer Stromversorgung eines elektrischen Antriebs in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug, wobei eine Vielzahl von unidirektional messenden Beschleunigungssensoren vorgesehen sein können, die mit einer Auswerteeinrichtung gekoppelt sind und für bestimmte Beschleunigungswerte entsprechend einem wahrscheinlichen Unfallzustand Signale erzeugen und an die Auswerteeinrichtung übermitteln können, so dass der elektrische Antrieb mittels eines Stromkreisunterbrechers abgeschaltet werden kann, und wobei für das Abschalten auch ein Fahrzustand des Fahrzeugs, insbe- sondere eine Geschwindigkeit relativ zu einem Hindernis, im Hinblick auf eine Kollisionsgefahr berücksichtigt werden kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung be- reitzustellen, mittels welchem bzw. welcher ein Sicherheitszustand eines Fahrzeugs erfasst werden kann und eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Sicherheitszustands auf sichere Weise betrieben werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Steuervorrichtung und ein Sicherheitssystem mit den Merkmalen des jeweiligen nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs mittels einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit eines zu vorgebbaren Zeitpunkten auswertbaren Sicherheitszustands des Fahrzeugs, wobei der Sicherheitszustand entweder„Fahrzeug bzw. Fahr- zeugkomponente sicher" oder„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente unsicher" ist, mit den Schritten:
a) Erfassen eines jeweiligen Messwertes jeweils mittels mindestens einer mit der Steuervorrichtung gekoppelten Sensoreinrichtung des Fahrzeugs;
b) Übermitteln des jeweiligen Messwerts an die Steuervorrichtung;
c) Auswerten des jeweiligen Messwerts mittels der Steuervorrichtung;
d) Auswerten des Sicherheitszustands mittels der Steuervorrichtung; und e) in Abhängigkeit des im Schritt d) ausgewerteten Sicherheitszustands: Betreiben der Fahrzeugkomponente mittels der Steuervorrichtung. Erfindungsgemäß sind die genannten Schritte dadurch weitergebildet, dass das Erfassen des jeweiligen Messwertes in Schritt a) in Bezug auf eine festgelegte räumliche Richtung erfolgt, indem eine Einwirkung auf das Fahrzeug in Bezug auf eine z-Richtung parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs erfasst wird,
wobei das Auswerten in Schritt c) in Bezug auf eine Position der jeweiligen Sensoreinrichtung an dem Fahrzeug erfolgt, indem Positionsdaten zu der jeweiligen Position mit dem jeweiligen Messwert kombiniert werden, wobei geprüft wird, ob der jeweilige Messwert über einem vorgebbaren Schwellwert für eine Belastung der Fahrzeugkomponente in der z-Richtung liegt. Durch das Auswerten einer Einwirkung in z-Richtung können z.B. auch so genannte Unterfahrer, also z.B. Randsteine, Poller, Geschwindigkeitsbeg- renzungsschwellen, Steine insbesondere auf Feldwegen, erkannt werden, welche bei vorbekannten Fahrzeugsicherheitssystem üblicherweise unberücksichtigt bleiben. Bevorzugt ist die Fahrzeugkomponente eine Hochvolt- Batterie. Das Erfassen der Messwerte und wahlweise ein Erzeugen von Messwertdaten in Bezug auf die z-Richtung und abhängig von der Position der jeweiligen Sensoreinrichtung liefert den Vorteil einer umfassenderen Analyse der Einwirkungen auf das Fahrzeug. Zwar sind bereits Beschleunigungssensoren bekannt, die in allen drei Raumrichtungen Messwerte aufnehmen können, jedoch liefern diese Sensoren keine Möglichkeit, speziell von unten auf das Fahrzeug einwirkende Einflüsse zu erfassen, und sie sind auch nicht dazu ausgebildet, eine auf das Fahrzeug einwirkende Beschleunigung auf einen Massenschwerpunkt der Fahrzeugkomponente zu beziehen. Letzteres ist erfindungsgemäß dadurch möglich, dass die Position der jeweiligen Sensoreinrichtung berücksichtigt wird, sei es die Position an dem Fahrzeug und/oder die Position relativ zu der Fahrzeugkomponente oder direkt an der Fahrzeugkomponente.
Der nach der Erfassung eines Messwertes vorgesehene Schritt c) kann ein Erzeugen von Messwertdaten umfassen, um zu ermöglichen, dass auch eine Analyse des Sicherheitszustands erfolgen kann, wenn Kraft- oder Impuls- Messwerte von bereits am Fahrzeug implementierten Sensoren erfasst werden und für die Analyse des Sicherheitszustands genutzt werden sollen. Zu solchen Sensoren können z.B. auch Dehnungsmessstreifen oder Körperschallsensoren gezählt werden. Aus Impulsmesswerten kann dann mit einem Zeitbezug zum Beispiel eine Beschleunigung ermittelt werden, die aussage- kräftiger sein kann bei der Analyse des Sicherheitszustands als die Impulswerte selbst. Das Erzeugen der für die Analyse des Sicherheitszustands aussagekräftigsten Messwertdaten kann durch die Sensoreinrichtungen selbst durchgeführt werden, wenn sie in der Lage sind, zwischen einzelnen physikalischen Größen bzw. Parametern umzurechnen, es kann jedoch auch von der Steuervorrichtung durchgeführt werden, insbesondere damit bereits implementierte Sensoren ohne Nachrüsten oder Umkonfiguration nutzbar sind. Das Erzeugen von Messwertdaten bedingt dabei auch, dass Information über die absolute und/oder relative Position der Sensoreinrichtungen berücksichtigt wird. Diese Position kann der Sensoreinrichtung entweder be- kannt sein oder übermittelt werden, oder aber das Erzeugen von Messwertdaten erfolgt erst in der Steuervorrichtung, in welcher alle absoluten/relativen Positionen der Sensoreinrichtungen hinterlegt sein können. Das Betreiben in Schritt e) umfasst dabei für den Sicherheitszustand„Fahrzeug unsicher" bei eingeschalteter Fahrzeugkomponente ein Abschalten der Fahrzeugkomponente. Gemäß einer Variante des Verfahrens kann das Betreiben in einem zum Schritt e) alternativen Schritt e1) dabei für den Sicherheitszustand„Fahrzeug sicher" bei abgeschalteter Fahrzeugkomponente ein Einschalten der Fahrzeugkomponente umfassen, um bei sich änderndem Zustand das Fahrzeug wieder fahrtüchtig zu machen.
Als Sensoreinrichtung können z.B. Beschleunigungssensoren, Drucksensoren, Kraftsensoren, Impulssensoren oder Körperschallsensoren eingesetzt werden. Eine Einwirkung von unten kann dabei z.B. über eine Beschleunigung in z-Richtung erfasst und ausgewertet werden, die über einem bestimmten Schwellwert liegt, z.B. durch ein zu schnelles Überfahren einer Schwelle oder eines Bordsteins. Der Schwellwert ist speziell in Bezug auf die z-Richtung definiert, um die üblicherweise auf die x-y-Ebene fokussierte Auswertung des Sicherheitszustands des Fahrzeugs in Bezug auf die vertikale Achse zu erweitern. Besonders relevant für die Fahrzeugsicherheit ist dabei die Erfassung einer Einwirkung von unten auf das Fahrzeug, sei es weil das Fahrzeug auf einen Gegenstand zubewegt wird oder weil ein Gegenstand von unten gegen das Fahrzeug geschleudert wird. Eine zu große Einwirkung auf das Fahrzeug bzw. die Fahrzeugkomponente in z-Richtung kann auch dadurch entstehen, dass das Fahrzeug viel zu schnell über eine Rampe gefahren wird, z.B. in der nach unten führenden Einfahrt zu einer Tiefgarage, und dass dabei das Fahrzeug aufsitzt. In diesem Fall wirkt die Beschleunigung nach unten, und es besteht die Gefahr eines Kontakts des Fahrzeugs mit einer Schwelle und einer damit möglicherweise eingehenden Beschädigung der Fahrzeugkomponente.
Durch die Erfassung und Auswertung des jeweiligen Messwertes in Abhängigkeit der relativen und/oder absoluten Position der jeweiligen Sensorein- richtung an dem Fahrzeug kann z.B. eine auf das Fahrzeug in z-Richtung an der Position der Sensoreinrichtung einwirkende Beschleunigung derart ausgewertet werden, dass die auf die Fahrzeugkomponente an der Position der Fahrzeugkomponente einwirkende resultierende Belastung bestimmt wird. Ist eine der Sensoreinrichtungen z.B. in einem Abstand von zwei Metern vor der Fahrzeugkomponente angeordnet, und liefert diese Sensoreinrichtung einen Beschleunigungswert, der über einem Schwellwert liegt, und liefert eine weitere der Sensoreinrichtungen, die an der Fahrzeugkomponente oder hinter der Fahrzeugkomponente vorgesehen ist, einen Beschleunigungswert, der unter einem Schwellwert liegt, so kann die Fahrzeugkomponente dennoch so betrieben werden, als wenn der Schwellwert nicht überschritten wäre, wenn aus den beiden Beschleunigungswerten und den Positionen der Sensoreinrichtungen ermittelt wird, dass an der Position der Fahrzeugkomponente die Beschleunigung unter dem Schwellwert liegt. Hierdurch kann die Auswertung der Messergebnisse und das Betreiben der Fahrzeugkomponente praktikabler und auch mit verbesserter Genauigkeit erfolgen. Bevorzugt sind zumindest zwei der Sensoreinrichtungen an einer Unterseite des Fahrzeugs angeordnet, insbesondere in Fahrtrichtung vor und hinter einem Mittelpunkt der Fahrzeugkomponente, in einem bestimmten Abstand relativ zu der Fahr- zeugkomponente.
Bevorzugt ist die Position einer jeweiligen Sensoreinrichtung über einen Abstand der jeweiligen Sensoreinrichtung in Fahrtrichtung entsprechend einer x-Richtung gesehen zu einem Mittelpunkt der Fahrzeugkomponente definiert. Weiter bevorzugt werden verschiedene Sicherheitsparameter bzw. Messgrößen erfassende Sensoreinrichtungen miteinander kombiniert, so dass sowohl z.B. Beschleunigungsmesswerte als auch Druckmesswerte erfasst und ausgewertet werden können. Besonders bevorzugt werden in derselben Position in zumindest einer der Sensorpositionen mindestens zwei unterschiedliche Messgrößen erfasst, z.B. eine Beschleunigung und eine Kraft oder ein Druck.
Der Sicherheitszustand kann über mindestens einen Sicherheitsparameter definiert werden. Das Auswerten des Sicherheitszustands durch Bestimmen eines Wertes des Sicherheitsparameters impliziert dabei die positionsbezo- gene Analyse der Einwirkung auf das Fahrzeug in Abhängigkeit des Sicherheitsparameters. Je nachdem, welche Messgröße bzw. Variable für den Sicherheitsparameter definiert wird, also ob z.B. Beschleunigung, Kraft, Impuls, hat die Position der jeweiligen Sensoreinrichtung einen anderen Ein- fluss bei der Analyse: eine weit von der Fahrzeugkomponente entfernt angeordnete Sensoreinrichtung liefert einen Beschleunigungswert, der ohne Positionsbezug noch keine Aussagekraft für die auf die Fahrzeugkomponente einwirkende Beschleunigung hat. Wird hingegen eine Deformation an einer Tragstruktur aufgezeichnet, an welcher die Fahrzeugkomponente ebenfalls befestigt ist, so ist die Position der Sensoreinrichtung nicht von derselben Bedeutung, und der Messwert kann unter Umständen direkt ohne Berücksichtigung der Position genutzt werden. In diesem Spezialfall können die Messwertdaten dem Messwert selbst entsprechen. Nichtsdestotrotz kann auch hier eine Differenzierung zumindest dahingehend erfolgen, dass der Schwellwert in Abhängigkeit der Position des Deformationssensors definiert ist, also z.B. bei großem Abstand ein niedrigerer Schwellwert als bei kleinem Abstand. Die Definition der Schwellwerte ist dabei in Bezug auf die Art, das Material, die Belastbarkeit usw. der Tragstruktur zu definieren, also unter Berücksichtigung der vorrichtungstechnischen Besonderheiten eines jeweiligen Fahrzeugs.
Bevorzugt wird in dem Schritt a) ein Messwert für einen Fahrzustandspara- meter zur Auswertung eines Fahrzustand des Fahrzeugs erfasst, wobei der Schwellwert ein auf den Fahrzustand bezogener Schwellwert ist. Dabei kann eine Einwirkung auf das Fahrzeug in der z-Richtung für einen jeweiligen Fahrzustand spezifisch erfasst und ausgewertet werden und das Abschalten in Reaktion auf die Einwirkung in z-Richtung unter Berücksichtigung des Fahrzustands erfolgen.
Der Schwellwert kann aus einer insbesondere für eine jeweilige Fahrzeugkomponente spezifischen Tabelle ausgelesen werden oder frei in Abhängigkeit von dem Fahrzustand definiert werden, z.B. in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Umgebungstemperatur und/oder der Temperatur der Fahrzeugkomponente, oder von in x- und/oder y-Richtung auf das Fahrzeug wirkenden Beschleunigungen, oder von einer Beladung, d.h. einem Gesamtgewicht des Fahrzeugs. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Fahrzeugkomponente zu schnell oder zu spät abgeschaltet wird. Denn bei einer sehr hohen Beladung des Fahrzeugs kann eine bestimmte Beschleuni- gung in z-Richtung bereits zu einem Bodenkontakt und damit der Gefahr einer Beschädigung einer Fahrzeugkomponente führen, welche bei einem kaum beladenen Fahrzeug noch durch das Feder-Dämpfer-System des Fahrzeugs abgedämpft werden kann. Gleiches gilt für die Geschwindigkeit: bei hoher Geschwindigkeit ist das Fahrzeug träger (größere Massenträgheit) und eine bestimmte Belastung oder ein Schock bzw. eine Beschleunigung in z-Richtung kann möglicherweise nicht so gut abgedämpft und/oder abgefedert werden wie bei einer geringen Geschwindigkeit. Auch ist damit zu rechnen, dass bei höheren Geschwindigkeiten eine bestimmte Beschleunigung in z-Richtung ein größeres Schadenspotential mit sich bringt als bei einer ge- ringen Geschwindigkeit, allein weil im Falle einer Kollision mit einem Hindernis von unten die auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte und Impulse größer sind. Eine Bodenberührung bei hoher Geschwindigkeit, z.B. über 90 km/h, richtet erwartungsgemäß einen größeren Schaden an dem Fahrzeug bzw. der Fahrzeugkomponente an als bei z.B. nur 10 bis 30 km/h.
Die Positionsdaten können zusammen mit den Messwerten von der jeweiligen Sensoreinrichtung bereitgestellt und an die Steuervorrichtung geliefert werden, sie können wahlweise auch in der Steuervorrichtung oder einem Fahrzeugssystem abgespeichert sein und die Messwerte dann jeweils automatisch zu den Positionsdaten zugeordnet werden, insbesondere über die jeweiligen Eingänge, über welche die Sensoreinrichtungen mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind. Das positionsbezogene Erfassen der Messwerte liefert auch den Vorteil, dass bereits vorhandene Sensoreinrichtungen für das Auswerten des Sicherheitszustands genutzt werden können, ohne diese neu anordnen zu müssen, also auch ohne sie unmittelbar an der Fahrzeugkomponente anordnen zu müssen. So kann ein Sicherheitssystem bereitgestellt werden, wel- ches sich für eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeuge bzw. Fahrzeug- Plattformen nutzen lässt, ohne dass im Detail eine Umkonfiguration im Hinblick auf eine spezifische Anordnung der Fahrzeugkomponente erfolgen muss. Mit anderen Worten kann z.B. eine Fahrzeugbatterie bei einem Vergleich zwischen mehreren Fahrzeugtypen oder -konfigurationen an unter- schiedlichen Stellen angeordnet sein, ohne dass das Sicherheitssystem aufwändig angepasst werden muss.
Das Auswerten des Sicherheitszustands zu vorgebbaren Zeitpunkten kann dabei z.B. regelmäßig nach einem vorgebbaren Zeitintervall erfolgen, also kontinuierlich, oder erst dann wenn sich der Fahrzustand ändert, oder wahlweise auch in Abhängigkeit vordefinierter Geschwindigkeitsschwellen einer Fahrgeschwindigkeit. Die Zeitpunkte können z.B. durch einen Taktgeber der Steuervorrichtung vorgegeben werden. Bei einem Festlegen des Schwellwertes gilt, dass dies bevorzugt dann erfolgt, wenn der Fahrzustand sich än- dert. Das vorgebbare Zeitintervall kann dann besonders klein gewählt werden, wenn der Fahrzustand sich stark ändert.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird der Schwellwert jeweils in Bezug auf die Position der Sensoreinrichtung definiert. Dabei kann für jede der Sensoreinrichtungen ein eigener Schwellwert definiert werden, insbesondere in Abhängigkeit davon, ob die Sensoreinrichtung an einer besonders empfindlichen Stelle der Fahrzeugkomponente, insbesondere Hochvoltbatterie, oder an einer Stelle positioniert ist, an welcher eine Einwirkung von unten nicht so schnell zu einem Schaden der Fahrzeugkomponente führt, z.B. weil die Fahrzeugkomponente in diesem Bereich eine spezielle Kapselung aufweist. Mit anderen Worten kann eine Mehrzahl positionsabhängiger Schwellwerte definiert werden, basierend auf welchen der Sicherheitszustand ausgewertet werden kann.
Wahlweise wird der Schwellwert auch in Bezug auf die erfasste Messgröße definiert. Der Schwellwert kann also nicht nur die Position berücksichtigen, sondern auch die erfasste Variable: bei einer erfassten Beschleunigung ist es möglicherweise von größerer Bedeutung, wie weit die Sensoreinrichtung von der zu überwachenden Komponente entfernt ist als bei einer erfassten Kraft. Jedoch können die Schwellwerte auch bei in unterschiedlichen Positionen an der Unterseite der Fahrzeugkomponente angeordneten Sensoreinrichtungen voneinander abweichen, insbesondere für den Fall dass die Fahrzeugkomponenten an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich empfindlich in Bezug auf die Krafteinwirkung ist.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird der Schwellwert in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs und/oder eines Betriebszustands der Fahrzeugkomponente definiert, insbesondere zu vorgebbaren Zeitpunkten mittels der Steuervorrichtung, so dass eine Einwirkung auf das Fahrzeug in der z-Richtung in Abhängigkeit des spezifischen Schwellwertes für einen jeweiligen Fahrzustand erfasst und ausgewertet werden kann. Hierdurch kann z.B. in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit und/oder den Betriebszustand der Fahrzeugkomponente ausgewertet werden, ob eine Ein- Wirkung von unten bereits zu einer Schädigung der Fahrzeugkomponente oder zumindest einem erhöhten Gefährdungspotential führt. Eine Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit liefert den Vorteil, dass besser erkannt werden kann, ob eine Einwirkung in z-Richtung auf einen Fahrzustand (z.B. eine Bewegung des Fahrzeugs beim schnellen Durchfahren einer Sen- ke) oder auf eine Einwirkung von unten, z.B. eine tatsächliche Berührung durch ein Hindernis, zurückzuführen ist, z.B. bei der Auswertung von Beschleunigungsmesswerten. Bei einer hohen Geschwindigkeit kann eine bestimmte Beschleunigung in z-Richtung bereits gleichbedeutend mit einer Einwirkung von unten sein, wohingegen bei geringen Geschwindigkeiten ein Kontakt mit einem Hindernis noch nicht notwendigerweise vorliegt, insbesondere aufgrund der effektiveren Feder- und/oder Dämpfungswirkung der Federung des Fahrzeugs. Die Fahrzeugkomponente kann z.B. in einem eingeschalteten Betriebszustand empfindlicher sein als in einem ausgeschalteten Betriebszustand, oder auch in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebstemperatur oder ihrer Betriebsstunden besonders empfindlich sein. Handelt es sich z.B. um eine Fahrzeugkomponente mit schnell rotierenden Teilen, die aufgrund hoher Drehzahlen eine sehr hohe Massenträgheit aufweisen, so kann die Empfindlichkeit mit der Drehzahl steigen. Je höher die Drehzahl, desto früher ist eine solche Fahrzeugkomponente dann abzuschalten. Das Betreiben der Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit eines auf den Fahrzustand bezogenen gleitenden Schwellwertes liefert damit ein genaueres und realitätsnäheres Verfahren zum Abschalten der Fahrzeugkomponente.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird der Schwellwert durch einen Betrag für eine, insbesondere von unten, in der z-Richtung auf die Fahrzeugkomponente einwirkende Kraft und/oder durch einen Betrag für ei- nen, insbesondere von unten, in der z-Richtung auf die Fahrzeugkomponente einwirkenden Impuls definiert, wobei die Kraft und/oder der Impuls bevorzugt in mindestens zwei Positionen durch eine jeweilige an einer Unterseite des Fahrzeugs und/oder der Fahrzeugkomponente angeordnete Sensoreinrichtung erfasst wird. Hierdurch können so genannte Unterfahrer erfasst und ausgewertet werden, d.h. Kollisionen von unten, z.B. mit einem überfahrenen Stein. Auch eine Einwirkung durch eine von unten an das Fahrzeug bzw. die Fahrzeugkomponente stoßende Schwelle kann dabei gut erfasst werden. Selbst eine weitgehend impulsfreie Einwirkung von unten kann erfasst werden. Eine weitgehend impulsfreie Einwirkung kann z.B. im Zusammenhang mit einer Reparatur des Fahrzeugs auftreten, wenn das Fahrzeug durch einen Wagenheber angehoben wird, und der Wagenheber z.B. aus Versehen direkt an der Fahrzeugkomponente und nicht an einer Tragstruktur des Fahrzeugs zur Anlage gebracht wird. Wahlweise kann der Sicherheitsparameter zusätzlich auch über eine in oder entgegen der z-Richtung auf das Fahrzeug einwirkende Beschleunigung definiert werden, also über die Beschleunigungswerte als solche.
Dabei werden die Messwerte an mindestens zwei unterschiedlichen Positionen, insbesondere in zwei definierten Abständen zu einem Schwerpunkt der Fahrzeugkomponente erfasst. Hierdurch kann auf genauere Weise eine Beschädigung der Fahrzeugkomponente ausgewertet werden und ein Steuern der Fahrzeugkomponente realitätsnäher erfolgen, insbesondere weil die auf den Schwerpunkt der Fahrzeugkomponente einwirkende Beschleunigung ausgewertet werden kann, oder auch weil erfasst werden kann, ob eine bestimmte Kraft oder ein bestimmter Druck an einer besonders empfindlichen Stelle der Fahrzeugkomponente auf die Fahrzeugkomponente einwirkt bzw. eingewirkt hat. Die Erfassung einer Kraft erfolgt dabei bevorzugt über einen an der Unterseite der Fahrzeugkomponente und/oder des Fahrzeugs angeordneten Drucksensor, z.B. auf Piezobasis, oder kapazitive oder induktive Drucksensoren. Die Erfassung eines Impulses erfolgt dabei bevorzugt über einzeln mit Zeitbezug erfasste Beschleunigungsmesswerte in der z-Richtung, aus welchen ein Integral gebildet wird.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst das Betreiben in Schritt e) für den Sicherheitszustand„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente unsicher" bei eingeschalteter Fahrzeugkomponente ein Abschalten der Fahr- zeugkomponente umfasst und für den Sicherheitszustand„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente sicher" bei abgeschalteter Fahrzeugkomponente ein Einschalten der Fahrzeugkomponente. Hierdurch kann das Fahrzeug auch wieder automatisch in einen fahrtüchtigen Zustand gebracht werden, sobald erkannt wird, dass ein unsicherer Fahrzeugzustand nicht (mehr) vorliegt.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Fahrzeugkomponente eine Hochvoltbatterie, die mit einem elektrischen Antrieb zum Antreiben des Fahrzeugs gekoppelt ist, wobei die Hochvoltbatterie in Abhängigkeit von richtungs- und positionsabhängig ausgewerteten Messwerten von mindes- tens zwei Sensoreinrichtungen betrieben wird, die an einer Unterseite des Fahrzeugs angeordnet sind, insbesondere in Fahrtrichtung vor und/oder hinter einem Mittelpunkt oder Massenschwerpunkt der Hochvoltbatterie in einem vorgegebenen Abstand zu dem Mittelpunkt bzw. Massenschwerpunkt. Hierdurch kann eine Gefährdung durch die Hochvoltbatterie ausgeschlossen werden. Durch die an der Hochvoltbatterie angeordneten Sensoreinrichtungen kann eine Einwirkung auf die Hochvoltbatterie direkt erfasst werden, sei es eine schlagartige Einwirkung oder eine ansteigende Kraft ohne starken Impuls, die z.B. zu einer Verformung der Hochvoltbatterie führt. Dank der Mehrzahl von Sensoreinrichtungen, also auch einer wahlweisen Redundanz der Sensoreinrichtungen (sofern unterschiedlichen Sensoreinrichtungen jeweils denselben Sicherheitsparameter erfassen), kann die Erfassung mit guter Genauigkeit erfolgen, und auch die Auswertung einer nur punktuellen Einwirkung, z.B. aufgrund eines überfahrenen Steins, kann genauer erfolgen. Durch die Anordnung in einem definierten Abstand bzw. an definierten Positionen kann ferner eine positionsabhängige Auswertung erfolgen. Erfassen die Sensoreinrichtungen z.B. eine Beschleunigung, so kann erfasst werden, wie ein bestimmter Impuls auf die Hochvoltbatterie sich auf den Schwerpunkt der Hochvoltbatterie auswirkt und ob der Impuls z.B. durch gedämpfte Lager der Hochvoltbatterie abgedämpft werden kann, insbesondere wenn er nur in einem Randbereich auf die Hochvoltbatterie einwirkt, oder bereits zu hoch ist, insbesondere weil er genau im Schwerpunkt auf die Hochvoltbatterie einwirkt.
Die Aufgabe wird auch durch eine Steuervorrichtung zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs in Abhängigkeit eines zu vorgebbaren Zeitpunkten auswertbaren Sicherheitszustands des Fahrzeugs gelöst, wobei der Sicherheitszustand entweder„Fahrzeug bzw. Fahrzeug- komponente sicher" oder„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente unsicher" ist, wobei die Steuervorrichtung mit einer Schalteinrichtung sowie mit einer Mehrzahl von Sensoreinrichtungen koppelbar ist, die jeweils zum Erfassen eines Messwertes ausgebildet sind, und wobei die Steuervorrichtung zum Auswerten des Sicherheitszustands aus dem jeweiligen Messwert ausgebil- det ist,
wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, den Messwert richtungsabhängig und mit Bezug zu Positionsdaten zu einer Position der jeweiligen Sensoreinrichtung an dem Fahrzeug zu erfassen und zu prüfen, ob der Messwert über einem Schwellwert für eine Belastung der Fahrzeugkomponente in Bezug auf eine z-Richtung parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs liegt.
Die Aufgabe wird auch durch ein Sicherheitssystem mit einer solchen Steuervorrichtung gelöst. Bevorzugt weist das Sicherheitssystem auf:
- eine Mehrzahl von Sensoreinrichtungen, die jeweils zum Erfassen eines Messwertes ausgebildet sind, wobei die Sensoreinrichtungen mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind und dazu ausgebildet sind, den jeweiligen Messwert in Abhängigkeit einer festgelegten räumlichen Richtung zu erfassen, indem eine Einwirkung auf das Fahrzeug in Bezug auf eine z-Richtung paral- lel zu einer Hochachse des Fahrzeugs erfasst wird, und wobei die Sensoreinrichtungen jeweils dazu ausgebildet sind, den jeweiligen Messwert in Abhängigkeit einer Position der jeweiligen Sensoreinrichtung an dem Fahrzeug zu erfassen und Positionsdaten zu der Position der jeweiligen Sensoreinrich- tung auszugeben;
- eine mit der Steuervorrichtung und der Fahrzeugkomponente gekoppelten Schalteinrichtung;
wobei Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Schalteinrichtung in Abhängigkeit des Sicherheitszustands zu betätigen, insbesondere ein- oder auszuschalten.
Ein solches Sicherheitssystem kann in einem beliebigen Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein, und es kann zumindest teilweise auch direkt an der zu betreibenden Fahrzeugkomponente vorgesehen sein, insbesondere ein Bestandteil einer Hochvoltbatterie sein.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist mindestens eine der Sensoreinrichtungen ein Körperschallsensor. Bevorzugt weist der Körperschallsensor ein piezoelektrisches Element auf, welches insbesondere in einer Dämpfungsmasse gelagert ist, und das piezoelektrische Element ist zu einer Oberfläche der Fahrzeugkomponente gekoppelt, insbesondere über eine Membran. Bevorzugt ist der Körperschallsensor an einer unteren zu einem Boden, auf welchem das Fahrzeug steht oder fährt, weisenden Fläche der Fahrzeugkomponente vorgesehen. Hierdurch kann eine Einwirkung von unten über den Körperschall erfasst werden, was insbesondere im Hinblick auf die in Verbindung mit Hochvoltbatterien häufig verbauten Leichtbaustrukturen, insbesondere Kohlenstofffaserstrukturen vorteilhaft ist, da diese aufgrund ihrer Materialeigenschaften (insbesondere Härte) einen Schall gut weiterleiten. Gleiches gilt auch für metallische Strukturen.
Die mit Bezug zu dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die beanspruchte Steuervorrichtung bzw. das beanspruchte Sicherheitssystem.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in an- deren Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, wobei gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen: in einer schematischen Seitenansicht ein Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie, welches ein Sicherheitssystem mit einer Vielzahl von Sensoren und einer Steuervorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist; in einer schematischen Seitenansicht ein Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie, welches ein Sicherheitssystem mit einer Vielzahl von in die Hochvoltbatterie integrierten Sensoren und einer Steuervorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist; in einer schematischen Darstellung den Ablauf eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine eingeschaltete Fahrzeugkomponente; und in einer schematischen Darstellung den Ablauf eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine abgeschaltete Fahrzeugkomponente. In der Fig. 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einem Antrieb 2 und einer mit dem Antrieb 2 gekoppelten Fahrzeugkomponente 2a, hier einer Hochvoltbatterie 2a gezeigt. Das Fahrzeug 1 weist eine Steuervorrichtung 10 auf, die mit der Hochvoltbatterie 2a sowie mit einer Vielzahl von Sensoren 3 gekoppelt ist, wobei jeder der Sensoren 3 dazu ausgebildet ist, eine Beschleunigung zumindest in einer z-Richtung gemäß dem dargestellten Koordinatensystem zu erfassen, also in einer vertikalen Richtung. Die Steuervorrichtung 10 ist mit einer Schalteinrichtung 11 gekoppelt oder weist diese als Komponente auf, und über die Schalteinrichtung können Fahrzeugkomponenten 2, 2a betrieben werden. Bevorzugt sind die Sensoren 3 dazu ausgebildet, eine Beschleuni- gung in Bezug auf alle drei Raumrichtungen zu erfassen. Die Steuervorrichtung 10 und die Sensoren 3 sind Teil eines Sicherheitssystems 100 des Fahrzeugs 1 , mittels welchem vermieden werden kann, dass in einem unsicheren Zustand des Fahrzeugs 1 bzw. der Hochvoltkomponente 2a die Hochvoltkomponente 2a weiterhin aktiv bleibt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 3 allesamt an einer Unterseite des Fahrzeugs 1 angeordnet, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Vielmehr können auch nur einzelne der Sensoren 3 an der Unterseite des Fahrzeugs vorgesehen sein. Der Vorteil der Anordnung an der Unterseite des Fahrzeugs 1 besteht z.B. darin, dass Sensoren 3 eingesetzt werden können, die neben der Beschleunigung auch eine (bevorstehende) Berührung bzw. Kollision der Unterseite mit einem Stein oder dergleichen Hindernis detektieren können, insbesondere auf optische Weise und auch zeitlich vor einer Kollision. Hierdurch kann die Steuervorrichtung 10 eine Abschaltung der Hochvoltbatterie 2a vor einer Kollision bewirken. Wie gezeigt, sind die Sensoren 3 in Fahrtrichtung gesehen vor und hinter einem Mittelpunkt M der Hochvoltbatterie 2a angeordnet. Die Fahrtrichtung entspricht hier dabei definitionsgemäß einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs 1 in x-Richtung, wie dargestellt. Die Sensoren 3 sind jeweils in einem definierten Abstand zu dem Mittelpunkt M angeordnet, wobei der Abstand exemplarisch für einen der Sensoren 3 mit dem Bezugszeichen„d" gekennzeichnet ist. Dabei kann der Mittelpunkt M auch einem Massenschwerpunkt der Fahrzeugkomponente 2a entsprechen. Über den Abstand„d" kann zum einen die relative Position in Bezug auf die Fahrzeugkomponente 2a charakterisiert werden, zum anderen auch die absolute Position bzw. die Position relativ zu dem Fahrzeug, also z.B. einem fahrzeugeigenen Koordinatensystem.
Auch hat die Anordnung an der Unterseite den Vorteil, dass eine Beschleu- nigung, die von unten auf das Fahrzeug 1 wirkt, nicht abgedämpft wird durch sich verformende strukturelle Bauteile des Fahrzeugs 1 , sondern unmittelbar an der Stelle der Einwirkung erfasst werden kann. Hierdurch kann auf genauere Weise ein Betreiben der HV-Komponente 2a erfolgen, insbesondere in Abhängigkeit eines insbesondere für eine bestimmte HV-Komponente fest vordefinierten oder in Abhängigkeit des Fahrzustands variabel festgelegten Schwellwertes für den Sicherheitsparameter, insbesondere für eine Beschleunigung. Alternativ zu Beschleunigungssensoren oder in Kombination mit Beschleunigungssensoren können die Sensoren 3 auch als Körperschallsensoren ausgebildet sein, welche einen Schlag oder eine Berührung der Fahrzeugunterseite mit einem Hindernis erfassen und in Abhängigkeit davon das Betreiben der Fahrzeugkomponente 2a ermöglichen. Bevorzugt ist mindestens ein Sensor 3 in Fahrtrichtung vor und wahlweise auch hinter der Fahrzeugkomponente 2a an der Unterseite des Fahrzeugs 1 vorgese- hen.
In dem in der Fig. 2 gezeigten Sicherheitssystem 100 sind die Sensoren 3 in die Hochvoltbatterie 2a integriert, und sie sind zumindest teilweise an einer Unterseite der Hochvoltbatterie 2a angeordnet. Bei dieser Anordnung kann eine Einwirkung von unten, z.B. ein Impuls, insbesondere auch eine Beschleunigung, auf die Hochvoltbatterie 2a mit besonders guter Zuverlässigkeit und Genauigkeit durch die Sensoren 3 erfasst werden. Eine Verfälschung von Messwerten kann durch die unmittelbare Messung innerhalb oder im Randbereich der Hochvoltbatterie 2a ausgeschlossen werden. Fer- ner sind einzelne Sensoren 3 in Fahrtrichtung vor und hinter der Hochvoltbatterie 2a an der Unterseite des Fahrzeugs 1 vorgesehen. Auch sind die in bzw. an der Hochvoltbatterie 2a vorgesehenen Sensoren 3 in Fahrtrichtung gesehen vor und hinter einem Mittelpunkt M der Hochvoltbatterie 2a angeordnet. Die Sensoren 3 sind jeweils in einem definierten Abstand zu dem Mittelpunkt M angeordnet, wobei der Abstand exemplarisch für einen der Sensoren 3 mit dem Bezugszeichen„d" gekennzeichnet ist. Die Steuervorrichtung 10 des Sicherheitssystems 100 ist mit einer Schalteinrichtung 11 gekoppelt oder weist diese als Komponente auf, und über die Schalteinrichtung 11 können Fahrzeugkomponenten 2, 2a betrieben werden.
In der Fig. 3a ist ein Verfahren zum Betreiben einer eingeschalteten Fahrzeugkomponente gezeigt, welches zum Abschalten der Fahrzeugkomponente bei unsicherem Zustand des Fahrzeugs führt. In einem ersten Schritt a) erfolgt ein Erfassen eines Messwertes für einen Sicherheitsparameter mittels mindestens einer Sensoreinrichtung des Fahrzeugs. In einem zweiten Schritt b) erfolgt ein Erzeugen von den Messwert charakterisierenden Messwertdaten durch die Sensoreinrichtung, insbesondere ein Erzeugen eines dem Messwert entsprechenden Sicherheitssignals durch die Sensoreinrichtung. In einem dritten Schritt c) erfolgt ein Übermitteln der Messwertdaten, insbeson- dere des mindestens einen Sicherheitssignals, an eine Steuervorrichtung. In einem vierten Schritt d) erfolgt ein Auswerten des Sicherheitszustands durch Bestimmen eines Wertes des Sicherheitsparameters aus den Messwertdaten, insbesondere dem mindestens einen Sicherheitssignal, mittels der Steuervorrichtung. Es erfolgt eine Abfrage dahingehend, ob der Zustand des Fahrzeugs„unsicher" ist, um bei Bejahung ein Abschalten der Fahrzeugkomponente herbeizuführen. In einem fünften Schritt e) erfolgt in Abhängigkeit des im Schritt d) ausgewerteten Sicherheitszustand ein Abschalten der Fahrzeugkomponente mittels der Steuervorrichtung, wobei der Messwert bezüglich einer z-Richtung erfasst und ausgewertet wird und der Sicherheitszustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs zu vorgebbaren Zeitpunkten, insbesondere in Echtzeit, definierten Schwellwertes ausgewertet wird. In der Fig. 3b ist ein Verfahrensablauf gezeigt, welcher analog zu dem in der Fig. 3a gezeigten Verfahrensablauf ausgebildet ist, jedoch bezieht sich das Verfahren auf eine abgeschaltete Fahrzeugkomponente und es erfolgt eine Abfrage dahingehend, ob der Zustand des Fahrzeugs„sicher" ist, um bei Bejahung ein Einschalten der Fahrzeugkomponente herbeizuführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente (2; 2a) eines Fahrzeugs (1 ) mittels einer Steuervorrichtung (10) in Abhängigkeit eines zu vorgebbaren Zeitpunkten auswertbaren Sicherheitszustands des Fahrzeugs, wobei der Sicherheitszustand entweder„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente sicher" oder„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente unsicher" ist, mit den Schritten:
a) Erfassen eines jeweiligen Messwertes jeweils mittels mindestens einer mit der Steuervorrichtung (10) gekoppelten Sensoreinrichtung (3) des Fahrzeugs;
b) Übermitteln des jeweiligen Messwerts an die Steuervorrichtung (10);
c) Auswerten des jeweiligen Messwerts mittels der Steuervorrichtung (10); d) Auswerten des Sicherheitszustands mittels der Steuervorrichtung ( 0); e) in Abhängigkeit des im Schritt d) ausgewerteten Sicherheitszustands: Betreiben der Fahrzeugkomponente mittels der Steuervorrichtung (10);
dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des jeweiligen Messwertes in Schritt a) in Bezug auf eine festgelegte räumliche Richtung erfolgt, indem eine Einwirkung auf das Fahrzeug (1) in Bezug auf eine z-Richtung parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs erfasst wird,
wobei das Auswerten in Schritt c) in Bezug auf eine Position der jeweiligen Sensoreinrichtung (3) an dem Fahrzeug erfolgt, indem Positionsdaten zu der jeweiligen Position mit dem jeweiligen Messwert kombiniert werden, wobei geprüft wird, ob der jeweilige Messwert über einem vorgebbaren Schwellwert für eine Belastung der Fahrzeugkomponente (2; 2a) in der z-Richtung liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert jeweils in Bezug auf die Position der Sensoreinrichtung (3) definiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs (1) und/oder eines Betriebszustands der Fahrzeugkomponente (2; 2a) definiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert durch einen Betrag für eine, insbesondere von unten, in der z-Richtung auf die Fahrzeugkomponente (2; 2a) einwirkende Kraft und/oder durch einen Betrag für einen, insbesondere von unten, in der z-Richtung auf die Fahrzeugkomponente einwirkenden Impuls definiert wird, wobei die Kraft und/oder der Impuls bevorzugt in mindestens zwei Positionen durch eine jeweilige an einer Unterseite des Fahrzeugs und/oder der Fahrzeugkomponente angeordnete Sensoreinrichtung (3) erfasst wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betreiben in Schritt e) für den Sicherheitszustand „Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente unsicher" bei eingeschalteter Fahrzeugkomponente (2; 2a) ein Abschalten der Fahrzeugkomponente umfasst und für den Sicherheitszustand „Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente si- eher" bei abgeschalteter Fahrzeugkomponente ein Einschalten der Fahrzeugkomponente umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkomponente eine Hochvoltbatterie (2a) ist, die mit einem elektrischen Antrieb (2) zum Antreiben des Fahrzeugs gekoppelt ist, wobei die Hochvoltbatterie in Abhängigkeit von richtungs- und positionsabhängig ausgewerteten Messwerten von mindestens zwei Sensoreinrichtungen (3) betrieben wird, die an einer Unterseite des Fahrzeugs (1) angeordnet sind, insbesondere in Fahrtrichtung vor und/oder hinter einem Mit- telpunkt oder Massenschwerpunkt (M) der Hochvoltbatterie in einem vorgegebenen Abstand (d) zu dem Mittelpunkt.
7. Steuervorrichtung (10) zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente (2; 2a) eines Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit eines zu vorgebbaren Zeitpunkten auswertbaren Sicherheitszustands des Fahrzeugs, wobei der Sicherheitszustand entweder„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente sicher" oder„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente unsicher" ist,
wobei die Steuervorrichtung mit einer Schalteinrichtung (11) sowie mit einer Mehrzahl von Sensoreinrichtungen (3) koppelbar ist, die jeweils zum Erfas- sen eines Messwertes ausgebildet sind, und wobei die Steuervorrichtung zum Auswerten des Sicherheitszustands aus dem jeweiligen Messwert ausgebildet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Messwert richtungsabhängig und mit Bezug zu Positions- daten zu einer Position der jeweiligen Sensoreinrichtung an dem Fahrzeug zu erfassen und zu prüfen, ob der jeweilige Messwert über einem Schwellwert für eine Belastung der Fahrzeugkomponente (2; 2a) in Bezug auf eine z-Richtung parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs (1) liegt.
8. Sicherheitssystem (100) zum Betreiben einer Fahrzeugkomponente (2; 2a) eines Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit eines zu vorgebbaren Zeitpunkten auswertbaren Sicherheitszustands des Fahrzeugs, wobei der Sicherheitszustand entweder„Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente sicher" oder „Fahrzeug bzw. Fahrzeugkomponente unsicher" ist und über mindestens einen zu vorgebbaren Zeitpunkten vorgebbaren Schwellwert definiert ist, mit einer Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 7.
9. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist;
- eine Mehrzahl von Sensoreinrichtungen (3), die jeweils zum Erfassen eines Messwertes ausgebildet sind, wobei die Sensoreinrichtungen mit der Steuervorrichtung (10) gekoppelt sind und dazu ausgebildet sind, den jeweiligen Messwert in Abhängigkeit einer festgelegten räumlichen Richtung zu erfas- sen, indem eine Einwirkung auf das Fahrzeug in Bezug auf eine z-Richtung parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs (1) erfasst wird, und wobei die Sensoreinrichtungen (3) jeweils dazu ausgebildet sind, den jeweiligen Messwert in Abhängigkeit einer Position der jeweiligen Sensoreinrichtung an dem Fahrzeug zu erfassen und Positionsdaten zu der Position der jeweiligen Sensoreinrichtung auszugeben;
- eine mit der Steuervorrichtung und der Fahrzeugkomponente gekoppelten Schalteinrichtung (11);
wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Schalteinrichtung in Abhängigkeit des Sicherheitszustands zu betätigen.
10. Sicherheitssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Sensoreinrichtungen ein Körperschallsensor ist.
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